图像光导识别材料 将开启 指纹识别新时代

在智能手机升级换代速度加快的同时，也有消费者反馈，屏下指纹解锁使用体验还需进一步改善。例如，指纹识别区域面积小，被限定在固定位置，使用时必须找准位置才能解锁，不够方便；只能实现单指识别，安全性与多指解锁相比低；通讯录等关键应用不能用指纹解锁，私密性不够强。这些问题和不足成为制约屏下光学指纹识别技术规模应用的瓶颈。

近日，中国建筑材料科学研究总院有限公司（以下简称中国建材总院）微光夜视核心材料研发创新团队研发和产业化的一项“黑科技”突破了这一瓶颈。早在2015年，国内某指纹模组公司便计划开展大面积指纹识别模组制备，利用光纤原理实现微弱指纹信号的精准传输，并与国内光纤制品企业开展合作。由于材料、工艺及装备等技术难度大，样品性能迟迟满足不了要求，用户一度想放弃该技术方案。

2017年初，该指纹模组公司在层层追溯光纤制品的起源和发展后，找到了中国建材总院玻纤院微光夜视核心材料研发创新团队。第一次来玻纤院技术交流，并参观了光纤面板研发生产基地和绿色建筑材料国家重点实验室后，公司对中国建材总院团队的科技创新实力给予了高度评价，也增强了合作的信心。

中国建材总院微光夜视核心材料团队曾研发出我国第一片光纤面板、第一片微通道板，是我国规模最大、技术水平最高的微光夜视核心材料配套单位，也是国际知名的微光夜视核心材料供应商。

根据指纹识别模组的特殊应用需求，中国建材总院组织了高水平的攻关团队，由学术带头人、教授级高工贾金升牵头，汇聚了在光纤制品研发生产上具有丰富经验和技术积累的众多工程师和博士，涵盖了从材料、工艺、装备的各个环节。攻关团队迅速制定技术方案和路线图，从光纤传输的原理出发，摒弃传统光纤面板高数值孔径的技术路线，采取全新的光纤阵列结构研发出新型玻璃材料，仅用一个月，第一批原理样品便被送往指纹模组公司进行原理验证。

2018年2月26日，在世界移动通信大会（MWC 2018）上，vivo公司发布了APEX概念手机。该手机首次应用中国建材总院研发的图像光导识别材料，实现了大面积屏下光学指纹识别（占屏幕的40%），可实现多指纹同步解锁，与当时主流的单点式指纹解锁相比，极大地推动了屏下光学指纹识别的应用和发展。特别是APEX 2019概念机，更是实现了全屏幕超大面积的指纹识别，达到了屏幕指纹识别面积的极致，为四指甚至掌纹识别奠定了物理基础，安全级别将达到银行金库的水平。

然而，虽然2018年6月图像光导识别材料工艺已经定型，但承担微光夜视核心材料研发保障任务的中国建材总院生产线产能已接近饱和，无法满足智能手机领域规模化生产配套需求，必须异地建厂量产。

至今贾金升还清晰记得1994年7月29日到当时中国建材总院所属的特种玻璃纤维与光电功能材料研究所报道时，被光纤面板的神奇功能惊艳到的心情。当时光纤已经是很高大上的材料了，能把上千万根光纤熔合到一起用于传像，并且还是微光夜视仪的重要元件，一种自豪感油然而生。随着工作学习的深入，这种自豪感很快破碎，产品综合性能与用户要求的差距、与国外的差距，几乎让人绝望。

后来经过十余年的艰苦努力，项目团队研制生产的光纤面板、光纤倒像器批量进入了国际市场，甚至在印度等国际市场上，跟美国公司正面PK，并最终赢得订单。至此，美国产品不再神圣，特别是法国用户亲口说出，“美国公司的产品跟你们差不多！”贾金升说，当时特意看了下日历，距离参加工作的日子，已近20年，突然有了种如释重负的感觉！

时间进入2017年，面对市场、科技、成本等多方面不利因素影响，对于刚任院长的贾金升来说，压力巨大。这也恰恰是项目团队长期以军品配套为主的重大风险，因此如何尽快开拓光纤制品的民用市场，打破玻纤院发展的“天花板”，成了贾金升的一种“执念”。

事实上，早在2006年前后项目团队便提出了“军民并举”的工作方针，也开始出口国际市场，但始终没有脱离微光夜视的应用领域，真正的民品开发及市场开拓进展缓慢。直到2016年初，项目团队开始尝试将光纤面板用于便携式超薄指纹识别模组，进而研发出大面积图像光导识别材料，进入智能手机屏幕指纹识别领域。